Ingeniería EléctricaSistemas de Potencia

Sobretensão extrema e saturação magnética por circuito aberto no secundário de transformadores de corrente (TC)

Análise técnica profunda sobre a saturação magnética e sobretensões perigosas causadas pela abertura do secundário em transformadores de corrente.

Ing. Francisco Ramírez

Mecanismo físico da saturação magnética

O transformador de corrente (TC) é projetado para operar com carga mínima no secundário. Sob condições normais, a corrente primária Ip induz uma corrente secundária Is, resultando em fluxo magnético líquido desprezível. A abertura do circuito secundário força a corrente primária a atuar inteiramente como corrente de magnetização. A relação fundamental é:

ϕ(t)=∫vs(t)dt/Ns\phi (t) = \int v_{s}(t) dt / N_{s}
Sem o contrafluxo secundário, o núcleo entra em saturação profunda, reduzindo a indutância magnetizante Lm para valores próximos de zero.

Geração de tensões de pico

A saturação profunda leva ao colapso da permeabilidade, induzindo picos de tensão massivos. Estes transientes excedem facilmente os limites de isolamento dos enrolamentos. No Vexten, utilizamos o módulo de Curto-circuito (IEC 60909) para avaliar as correntes de falha primárias que, se ocorressem com um secundário aberto, comprometeriam instantaneamente a integridade dielétrica do TC.